運算放大器:理想運放
加法放大器
加法放大器是把好幾顆輸入電阻全部接到同一個虛接地節點的反相放大器。因為該節點穩定維持在 0 V、又獨立地吸收每個輸入的電流,這些電流就依克希荷夫定律單純相加,輸出便同時成為所有輸入的加權和。
一步步走過去。負端節點是 0 V 的虛接地,所以每個輸入貢獻一道電流 Ii 等於 Vi 除以 Ri。這些電流都不會進入輸入腳,所以總和,也就是所有 Ii 之和,流過回授電阻 Rf,給出 Vout 等於負 Rf 乘以(V1 除以 R1 加 V2 除以 R2 等等)。若每顆輸入電阻都是同一值 R,這就簡化成 Vout 等於負(Rf 除以 R)乘以(V1 加 V2 加 …)。例如所有電阻都是 10 kΩ、輸入為 1 V、2 V、3 V,輸出就是負 6 V。
音訊混音器就是這樣合併各聲道,二進位加權數位類比轉換器也是這樣加總各位元。它能乾淨運作的關鍵在於虛接地:每個輸入只看到自己那顆電阻接到固定的 0 V,所以各聲道彼此不互動、不串擾。給某聲道不同的電阻值就給它不同的權重,這正是 DAC 把每個位元按 2 的次方縮放的方式。
一個音訊混音器用三顆 10 kΩ 電阻把三路線路輸入加總到虛接地,配 10 kΩ 回授電阻。輸出是三個訊號的反相總和,混合時各聲道不會互相拉扯。
虛接地讓各輸入互不干擾,所以訊號乾淨地相加。
它能運作是因為加總點是讓各輸入彼此獨立的虛接地。一旦失去虛接地(開迴路),各輸入就會互相打架。
又称
另见